介紹了利用變換光學原理模擬廣義相對論的思想,并且介紹了南京大學最近利用變換光學實驗系統模擬二維蟲洞的工作.進一步分析了蟲洞穿越過程中潮汐力對光信息傳遞的影響,以及彎曲波導實驗系統對于模擬引力的優(yōu)點和重要性. 

【文章來源】：物理實驗. 2020,40(04)

【文章頁數】：7 頁

【部分圖文】：

MT蟲洞的度規(guī)嵌入圖

圖1 MT蟲洞的度規(guī)嵌入圖在實驗中，采用3D打印技術，在上述設計的基礎上，制作出厚度為1μm的均勻透明樹脂樣品．透明樹脂的折射率為1.52．如圖2所示，樣品由3個部分構成，代表2個平面空間頂部平面波導α和底部平面波導β，以及嵌入圖形狀的蟲洞通道彎曲波導（兩端平滑連接到2個象征平坦的宇宙的波導）．光束從平坦的α空間靠近蟲洞，受到蟲洞引力場的影響而產生偏折，從而發(fā)生各種演化行為，這樣的傳播圖像投影到平面上即可等效為二維蟲洞附近的光子波包演化的模擬．

1）當P/b0>1時，計算得到的結果顯示光線不能通過蟲洞，而是仍在上宇宙α傳播．如圖3所示，分別對應P/b0=1.7,1.5,1.3的3條測地線1,2,3．圖中黑色區(qū)域為蟲洞，藍色背景為引力場外的空間，用帶有箭頭的青色線表示光線傳播方向．可見隨著碰撞參量逐漸減小，引力場對光線的影響越來越大，導致偏折的幅度也逐步增大．2）當P/b0<1時，計算出的光線能夠穿越蟲洞，從上宇宙α穿越到下宇宙β．如圖4所示，3行測地線4,5和6中，分別對應于P/b0=0,0.3,0.57．此種情況下，可以看到光線從α平面在喉部消失，然后從β平面的喉部出射．


本文編號：3250128